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第1節(jié)　分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題8分,共80分。
對(duì)點(diǎn)題組練
題組一　物體由大量分子組成
1.某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,每個(gè)氣體分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏伽德羅常數(shù)NA可表示為 (　　)
NA= NA=
NA= NA=
2.已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA,某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,則該物質(zhì)的分子質(zhì)量和m kg水中所含氫原子數(shù)分別是 (　　)
,mNA×103 ,9mNA
,mNA×103 ,18mNA
題組二　分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
3.(2024·山東濰坊高二統(tǒng)考期末)關(guān)于以下四幅圖的說法中正確的是 (　　)
圖甲中茶葉蛋的蛋清呈灰黑色,原因是醬油的色素分子通過布朗運(yùn)動(dòng)到了蛋清中
圖乙中液體內(nèi)懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
圖丙中石頭很難被壓縮,說明組成石頭的分子之間沒有空隙
圖丁為封閉容器內(nèi)氣體分子運(yùn)動(dòng)的示意圖,若瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高,則每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增加
4.(2024·山東棗莊高二統(tǒng)考期末)關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說法正確的是 (　　)
陽(yáng)光射入教室,從陽(yáng)光束中看到的塵埃運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)
兩分子之間距離增大時(shí),可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)位置
氣體壓縮到一定程度時(shí)很難被繼續(xù)壓縮,說明氣體分子之間存在很大的斥力
某氣體的摩爾體積為V,每個(gè)分子的體積為V0,則阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值可表示為NA=
5.(2024·江蘇泰州市期末)關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說法正確的是 (　　)
當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大
相鄰的兩個(gè)分子之間的距離減小時(shí),分子間的引力變小,斥力變大
給自行車打氣時(shí),氣筒壓下后反彈是由分子斥力造成的
布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
題組三　分子間存在著相互作用力
6.如圖所示是分子間作用力和分子間距離的關(guān)系,下列說法正確的是 (　　)
曲線a是分子間引力和分子間距離的關(guān)系曲線
曲線b是分子間作用力的合力和分子間距離的關(guān)系曲線
曲線c是分子間斥力和分子間距離的關(guān)系曲線
當(dāng)分子間距離r>r0時(shí),從相距r0處開始,隨分子間距離的增大,曲線b對(duì)應(yīng)的力先減小,后增大
題組四　物體的內(nèi)能
7.容器中盛有冰水混合物,冰的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等且保持不變,則容器內(nèi) (　　)
冰的分子平均動(dòng)能大于水的分子平均動(dòng)能
水的分子平均動(dòng)能等于冰的分子平均動(dòng)能
一個(gè)水分子的動(dòng)能一定大于一個(gè)冰分子的動(dòng)能
一個(gè)水分子的動(dòng)能一定等于一個(gè)冰分子的動(dòng)能
8.(2023·山東東營(yíng)市期末)一定質(zhì)量0 ℃的冰在熔化過程中,下列關(guān)于其產(chǎn)生的冰水混合物說法正確的是 (　　)
分子的平均動(dòng)能變大,內(nèi)能變大
分子的平均動(dòng)能不變,內(nèi)能不變
分子勢(shì)能變大,內(nèi)能變大
分子勢(shì)能不變,內(nèi)能不變
綜合提升練
9.(2024·山東濟(jì)南高二統(tǒng)考期末)根據(jù)分子動(dòng)理論,下列說法正確的是 (　　)
某氣體的摩爾質(zhì)量為M、摩爾體積為Vm、密度為ρ,用NA表示阿伏伽德羅常數(shù),則每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m=,每個(gè)氣體分子平均占據(jù)的體積V=
物體體積增大,分子勢(shì)能一定減小
布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng),它說明了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度較高的物體每個(gè)分子的動(dòng)能一定比溫度較低的物體分子的動(dòng)能大
10.(多選)如圖所示,甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲、乙兩分子間的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,f>0為斥力,f<0為引力。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置,現(xiàn)將乙分子從a點(diǎn)靜止釋放移動(dòng)到d點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是 (　　)
從a到c過程中,分子力表現(xiàn)為引力
在c點(diǎn)處,乙分子的速度最大
在c點(diǎn)處,乙分子的加速度最大
從b到c過程中兩分子間的分子力逐漸增大
11.(10分)(2024·山東聊城一中期中)地球表面覆蓋著一層大氣,我們就生活在大氣“海洋”的底部,感受著來自大氣的壓強(qiáng)。已知大氣壓強(qiáng)是由于大氣的重力而產(chǎn)生的,我校物理興趣小組的同學(xué),通過查找資料知道:大氣層厚度為h,比地球半徑小得多。已知地球半徑R,地球表面重力加速度g,地球表面附近的大氣壓為p0,空氣的平均摩爾質(zhì)量為M,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),試求:
(1)(5分)地球表面覆蓋的大氣層的總質(zhì)量m;
(2)(5分)地球表面大氣層的分子數(shù)n。
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(10分)很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問題,在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈,因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁瞧胀魺艄饬炼鹊?倍,但是耗電量?jī)H是普通燈的一半,使用壽命則是普通燈的5倍,很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車。若將氙氣充入容積為V=1.6 L的車燈,氙氣密度ρ=6.0 kg/m3,氙氣摩爾質(zhì)量M=0.131 kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6×1023 mol-1。試估算:(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
(1)(5分)該車燈中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N;
(2)(5分)該車燈中氙氣分子間的平均距離。
第1節(jié)　分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
1.C　[因氣體分子間有間距，所以氣體分子的體積并不等于所占空間的體積，故A錯(cuò)誤；ρV0不是氣體的摩爾質(zhì)量M，再除以每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m，不等于NA，故B錯(cuò)誤；氣體的摩爾質(zhì)量M除以每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m等于NA，故C正確；ρV0不是每個(gè)氣體分子的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。]
2.A　[物質(zhì)的分子質(zhì)量為，m kg水中所含水分子數(shù)為NA，一個(gè)水分子中含有兩個(gè)氫原子，則所含的氫原子數(shù)為NA×2＝NA×2＝mNA×103個(gè)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。]
3.B　[圖甲中茶葉蛋的蛋清呈灰黑色，原因是醬油的色素分子通過擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)到了蛋清中，故A錯(cuò)誤；圖乙中液體內(nèi)懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確；圖丙中石頭很難被壓縮，是因?yàn)榻M成石頭的分子之間空隙小，分子之間的間距變小，分子間斥力變大引起的，故C錯(cuò)誤；圖丁為封閉容器內(nèi)氣體分子運(yùn)動(dòng)的示意圖，若瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能增加，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增加，故D錯(cuò)誤。]
4.B　[陽(yáng)光射入教室，從陽(yáng)光中看到的塵埃的運(yùn)動(dòng)并不是布朗運(yùn)動(dòng)，是由于氣體的對(duì)流引起的，故A錯(cuò)誤；當(dāng)兩分子之間的距離等于r0，分子勢(shì)能最小；從該位置起增加或減小分子距離，都是分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，則分子之間的距離增大時(shí)，可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)點(diǎn)，故B正確；氣體壓縮到一定程度時(shí)很難被繼續(xù)壓縮，是由于壓強(qiáng)增大的原因，故C錯(cuò)誤；由于分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，氣體的體積可以占據(jù)很大的空間，故不能用摩爾體積除以分子體積得到阿伏伽德羅常數(shù)，故D錯(cuò)誤。]
5.A　[當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨著分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故A正確；分子之間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)相鄰的兩個(gè)分子之間的距離減小時(shí)，分子間的引力和斥力都增大，故B錯(cuò)誤；給自行車打氣時(shí)氣筒壓下后反彈，是由活塞上下的壓強(qiáng)差造成的，故C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。]
6.B　[在f－r圖像中，隨著分子間距離的增大，斥力比引力變化得快，所以a為斥力和分子間距離的關(guān)系曲線，c為引力和分子間距離的關(guān)系曲線，b為合力和分子間距離的關(guān)系曲線，故A、C錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)分子間距離r＞r0時(shí)，從相距r0處開始，隨分子間距離的增大，曲線b 對(duì)應(yīng)的力先增大，后減小，故D錯(cuò)誤。]
7.B　[冰水混合物溫度為0 ℃，溫度相同，二者分子平均動(dòng)能相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；相同溫度的冰和水內(nèi)個(gè)別分子的動(dòng)能是隨時(shí)變化的，比較個(gè)別分子的動(dòng)能沒有意義，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。]
8.C　[一定質(zhì)量0 ℃的冰在熔化過程中，其產(chǎn)生的冰水混合物溫度也為0 ℃，所以分子的平均動(dòng)能不變，但熔化過程中吸熱，所以內(nèi)能增大，則分子勢(shì)能增大，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。]
9.A　[阿伏伽德羅常數(shù)表示1 mol物質(zhì)所含分子數(shù)，結(jié)合題中數(shù)據(jù)可得每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m＝，每個(gè)氣體分子平均占據(jù)的體積V＝，選項(xiàng)A正確；物體體積增大時(shí)，分子間距增大，但因?yàn)椴恢婪肿拥某跏奸g距，故無法確定分子勢(shì)能的變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它間接證明了分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，分子的平均動(dòng)能是對(duì)大量分子的一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并不適合于每一個(gè)分子，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，但并非每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
10.AB　[由圖像可知，從a到c過程中，f＜0，分子力表現(xiàn)為引力，分子力對(duì)乙分子做正功，乙分子的動(dòng)能增加；從c到d過程，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力對(duì)乙分子做負(fù)功，乙分子的動(dòng)能減少；故在c點(diǎn)處，乙分子的動(dòng)能最大，速度最大，A、B正確；由圖像可知，在c點(diǎn)處，乙分子受到的分子力為零，乙分子的加速度為零，C錯(cuò)誤；由圖像可知，從b到c過程中兩分子間的分子力逐漸減小，D錯(cuò)誤。]
11.(1)　(2)
解析　(1)地球的表面積為S＝4πR2
地球表面大氣的重力與大氣壓力大小相等，即有mg＝p0S
所以大氣的總質(zhì)量m＝。
(2)地球表面大氣層的分子數(shù)為n＝NA＝。
12.(1)4×1022個(gè)　(2)3×10－9 m
解析　(1)設(shè)該車燈中氙氣分子的物質(zhì)的量為n，則n＝
氙氣分子的總個(gè)數(shù)N＝NA＝4×1022個(gè)。
(2)該車燈中每個(gè)氙氣分子平均所占空間的體積為
V0＝
設(shè)氙氣分子間的平均距離為a
則有V0＝a3
即a＝＝3×10－9 m。第1節(jié)　分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道物體是由大量分子組成的，知道分子直徑大小的數(shù)量級(jí)。2.了解擴(kuò)散現(xiàn)象及產(chǎn)生原因。3.知道什么是布朗運(yùn)動(dòng)，理解布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。4.知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng)，理解分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系。5.知道分子間同時(shí)存在著引力和斥力。6.知道溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，理解內(nèi)能的概念及其決定因素。
知識(shí)點(diǎn)一　物體由大量分子組成
INCLUDEPICTURE"導(dǎo)學(xué).TIF" 如果我們把地球的大小與一個(gè)蘋果的大小相比，那就相當(dāng)于將直徑為1 mm的米粒與分子相比。試估算一下分子的大小。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.分子的大小
(1)熱學(xué)中的分子：當(dāng)探討分子、原子或離子等微觀粒子的____________時(shí)，通常將它們統(tǒng)稱為分子。
(2) 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為____________ m。
2.阿伏伽德羅常數(shù)
(1)定義：1 mol任何物質(zhì)都含有____________的粒子數(shù)，這個(gè)數(shù)量稱為_____________________________________________________________________，
用NA表示。
(2)數(shù)值：NA＝________________。
(3)意義：阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)重要的基本常量，通過它可將物體的體積、質(zhì)量等__________與分子的大小、質(zhì)量等____________聯(lián)系起來。
【思考】
觀察模型，回答下面問題。
(1)固體、液體怎樣建立分子模型？如何求分子直徑d
(2)氣體怎樣建立分子模型？如何求分子間距離d
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 (2024·河南鄭州高二)早在史前時(shí)代，人們就開始采掘露天銅礦，并用獲取的銅制造武器、工具和其他器皿，銅的使用對(duì)早期人類文明的進(jìn)步影響深遠(yuǎn)。如圖所示銅坐龍是金代早中期皇室的御用器物。已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)。求：
INCLUDEPICTURE"B3.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\B3.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)1 kg銅所含的原子數(shù)和1 m3銅所含的原子數(shù)；
(2)銅原子的直徑。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
總結(jié)提升　 阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用
已知條件 求解問題 說明
固體和液體的摩爾體積Vmol和一個(gè)分子的體積V0 阿伏伽德羅常數(shù)NA＝ 反之亦可估算分子的大小，對(duì)氣體不適用
物質(zhì)的摩爾質(zhì)量Mmol和一個(gè)分子的質(zhì)量m0 阿伏伽德羅常數(shù)NA＝ 反之亦可估算分子的質(zhì)量，對(duì)包括氣體在內(nèi)的所有物質(zhì)都適用
物質(zhì)的體積V和摩爾體積Vmol 物質(zhì)的分子數(shù)N＝NA 對(duì)包括氣體在內(nèi)的所有物質(zhì)都適用
物質(zhì)的質(zhì)量m、密度ρ和摩爾體積Vmol 物質(zhì)的分子數(shù)N＝NA 對(duì)包括氣體在內(nèi)的所有物質(zhì)都適用
物質(zhì)的質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量Mmol 物質(zhì)的分子數(shù)N＝NA 對(duì)包括氣體在內(nèi)的所有物質(zhì)都適用
訓(xùn)練1 環(huán)境與人類健康問題越來越受到重視，公共場(chǎng)所都貼有禁止吸煙的標(biāo)志。在一個(gè)面積約10 m2的辦公室內(nèi)，如果因一人吸煙使得辦公室內(nèi)空氣中有害氣體的分子數(shù)占分子總數(shù)的萬分之五，假設(shè)有害氣體在室內(nèi)空氣中均勻分布，已知此時(shí)室內(nèi)空氣摩爾體積為22.4 L/mol，試估算：
(1)該辦公室內(nèi)的人每呼吸一次，吸入的有害氣體的分子數(shù)(按人正常呼吸一次吸入的氣體約為500 mL計(jì)算)；
(2)室內(nèi)空氣中每?jī)蓚€(gè)有害氣體分子的間距。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
知識(shí)點(diǎn)二　分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
1.如圖所示，腌制鹵蛋時(shí)，醬油會(huì)進(jìn)入雞蛋內(nèi)部使其顏色發(fā)生改變，這是一種什么現(xiàn)象？這種現(xiàn)象說明什么？
INCLUDEPICTURE"B4.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\B4.TIF" \* MERGEFORMATINET
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.冬天在我國(guó)北方很多地方易出現(xiàn)霧霾天氣，如圖所示。
霧霾極大地影響了人們的視線，也給交通帶來不便，霾的小顆粒在做什么運(yùn)動(dòng)？這種運(yùn)動(dòng)與小顆粒大小有關(guān)嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.擴(kuò)散現(xiàn)象
(1)定義：將藍(lán)色墨水滴入清水中，藍(lán)色墨水不斷在清水中________，這就是擴(kuò)散現(xiàn)象。
(2)普遍性：氣體、________和________都能發(fā)生擴(kuò)散。
(3)規(guī)律：擴(kuò)散與溫度有關(guān)，溫度越________，擴(kuò)散越快。
2.布朗運(yùn)動(dòng)
(1)定義：懸浮在液體中的微粒所做的永不停息的________________。
(2)產(chǎn)生的原因：懸浮在液體中的微粒不斷地受到液體分子的撞擊，微粒在某一時(shí)刻所受各個(gè)方向上的撞擊作用的____________，使微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。
(3)影響布朗運(yùn)動(dòng)劇烈程度的因素
①微粒大小：微粒________，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
②溫度高低：溫度________，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。
(4)意義：反映了液體分子在永不停息地做______運(yùn)動(dòng)。
3.熱運(yùn)動(dòng)
(1)定義：分子的____________運(yùn)動(dòng)。
(2)影響因素：溫度________，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。
4.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較
擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 分子熱運(yùn)動(dòng)
活動(dòng)主體 分子 固體微小顆粒 分子
區(qū)別 分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體等任何兩種物質(zhì)之間本質(zhì)：氣體、液體、固體中分子的運(yùn)動(dòng) 微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，微小顆粒比分子大得多本質(zhì)：固體微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，是液體(氣體)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 分子的運(yùn)動(dòng)，分子無論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到
觀察 肉眼可見 光學(xué)顯微鏡 電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡
共同點(diǎn) 都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加激烈
聯(lián)系 擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都證實(shí)了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
【思考】 下列各種現(xiàn)象，能否說明分子在不停地運(yùn)動(dòng)？為什么？
(1)汽車疾駛而過，落葉飛揚(yáng)；
(2)將香水瓶蓋打開后能聞到香味；
(3)堆煤的墻角，一段時(shí)間后墻體變黑。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度1　擴(kuò)散現(xiàn)象
例2 (多選)如圖所示，一個(gè)裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開，關(guān)于抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象(已知二氧化氮的密度比空氣密度大)，下列說法不正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE"S2.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\S2.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.當(dāng)過一段時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色
B.由于二氧化氮密度較大，不會(huì)跑到上面的瓶中，所以上面瓶不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色
C.由于下面二氧化氮的摩爾質(zhì)量大于上面空氣的平均摩爾質(zhì)量，二氧化氮不會(huì)跑到上面的瓶中，所以上面瓶不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色
D.上面的空氣由于重力作用會(huì)到下面的瓶中，于是將下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以會(huì)發(fā)現(xiàn)上面瓶中的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色
INCLUDEPICTURE"總結(jié)提升.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\總結(jié)提升.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)注意以下三點(diǎn)：
①兩種不同的物質(zhì)。
②以單個(gè)分子為單位彼此進(jìn)入對(duì)方。
③固體、液體、氣體之間都可以進(jìn)行。
(2)擴(kuò)散是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，除溫度外與重力等其他外界因素?zé)o關(guān)。 　　
角度2　布朗運(yùn)動(dòng)
例3 (多選)氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)微粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。這些固態(tài)或液態(tài)微粒的大小一般在10－3～103 μm之間。已知布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小通常在10－6 m數(shù)量級(jí)。下列說法正確的是(　　)
A.布朗運(yùn)動(dòng)是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
B.在布朗運(yùn)動(dòng)中，固態(tài)或液態(tài)微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.在布朗運(yùn)動(dòng)中，微粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡就是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡
D.當(dāng)固態(tài)或液態(tài)微粒很小時(shí)，能很長(zhǎng)時(shí)間都懸浮在氣體中，是受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊而導(dǎo)致的
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對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)
(1)布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體或氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也不是微粒內(nèi)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)微粒懸浮在氣體、液體內(nèi)，在任何溫度下都會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)。
(3)塵埃、柳絮等懸浮在空氣中，做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)。　　
訓(xùn)練2 (教材P4圖1－3改編)如圖所示，是觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。用高倍顯微鏡觀察懸浮在液體中的小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況。選三個(gè)小炭粒，每隔30 s記錄一次它們的位置，然后用線段把這些位置按時(shí)間順序連接起來得到它們的位置連線圖。下列說法正確的是(　　)
A.該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是小炭粒分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.這樣得到的位置連線圖就是該小炭粒實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡
D.小炭粒越小，液體的溫度越高，觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯
知識(shí)點(diǎn)三　分子間存在著相互作用力
如圖所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)下面，使玻璃板水平地接觸水面。
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思考：(1)若想使玻璃板離開水面，在拉出玻璃板時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與玻璃板的重力相等嗎？為什么？
(2)既然分子間存在引力，當(dāng)兩個(gè)物體緊靠在一起時(shí)，為什么分子引力沒有把它們粘在一起？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.分子力
分子之間同時(shí)存在著________和________，其大小與________________有關(guān)。
2.分子力與分子間距離的關(guān)系
r 分子力 f－r圖像
r＝r0 f引__f斥 f合＝0 INCLUDEPICTURE"W4.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\W4.tif" \* MERGEFORMATINET
rr>r0 f引__f斥 f合為引力
r>10r0 f引＝f斥＝0 f合＝0
3.分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
物體是由大量____________組成的，分子永不停息地做________________運(yùn)動(dòng)，分子間存在著________________。
【思考】 從物理角度看破鏡為什么不能重圓？為什么人們可以把兩個(gè)物體焊接(粘接)在一起？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例4 (2023·湖北襄陽(yáng)市期末)分子間的引力和斥力都跟分子間的距離有關(guān)，分子力f與分子間距離r的關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE"B10.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\B10.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.分子間不能同時(shí)存在引力和斥力
B.當(dāng)r>r0時(shí)，隨著分子間距離的增大，分子力先減小后增大
C.當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，說明此時(shí)分子間既不存在引力，也不存在斥力
D.當(dāng)分子間的距離r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力
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分子力的特點(diǎn)
(1)分子間總是同時(shí)存在引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)出來的是它們的合力。
(2)分子間作用力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí)，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力的變化比引力的變化要快。
(3)分子力是短程力，分子間的距離超過分子直徑的10倍，即到達(dá)1 nm的數(shù)量級(jí)時(shí)，可以認(rèn)為分子間作用力為零，氣體分子間的作用力可忽略不計(jì)。　　
知識(shí)點(diǎn)四　物體的內(nèi)能
1.功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子間的作用力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能量變化呢？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.如圖所示，分別向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴紅墨水，請(qǐng)問：
(1)哪杯水中紅墨水?dāng)U散得快？
(2)哪杯水中分子的平均動(dòng)能大？
(3)影響分子平均動(dòng)能的因素是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.分子勢(shì)能
(1)定義：分子具有由它們的____________決定的勢(shì)能，這種勢(shì)能稱為分子勢(shì)能。
(2)分子勢(shì)能的變化
①若r②若r>r0，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做________，分子勢(shì)能________。
③若r＝r0，分子勢(shì)能________。
2.分子動(dòng)能
(1)做____________的分子具有動(dòng)能。
(2)平均動(dòng)能：大量分子動(dòng)能的____________。
(3)溫度與平均動(dòng)能的關(guān)系
①溫度的微觀本質(zhì)：溫度是物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的____________的標(biāo)志。
②溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能________。
3.物體的內(nèi)能
(1)定義：物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)的________和____________的總和。
(2)普遍性：組成物體的分子永不停息地做__________________，分子間存在著________________，所以任何物體都具有內(nèi)能。
(3)物體的內(nèi)能與物體的________、________和________有關(guān)。
【思考】
1.物體的溫度升高時(shí)，物體每個(gè)分子的動(dòng)能都增大嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.結(jié)合影響分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的因素，從微觀和宏觀角度討論影響內(nèi)能的因素有哪些？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3. 物體的內(nèi)能隨機(jī)械能的變化而變化嗎？?jī)?nèi)能可能為零嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度1　分子力與分子勢(shì)能
例5 (多選)(2024·北京西城區(qū)期末)如圖甲所示，讓A分子不動(dòng)，B分子從無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A。兩個(gè)分子間的作用力f隨r的變化關(guān)系如圖乙所示，取無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep＝0。在這個(gè)過程中，關(guān)于分子間的作用力和分子勢(shì)能說法正確的是(　　)
A.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間的作用力做正功，分子勢(shì)能減小
C.當(dāng)分子間距離r＝r0時(shí)，分子間的作用力為0，分子勢(shì)能也為0
D.當(dāng)分子間距離r＜r0時(shí)，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大
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分子勢(shì)能的變化與分子力做功的關(guān)系
(1)分子力做正功，分子勢(shì)能減少；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。
(2)數(shù)量關(guān)系：W＝－ΔEp＝Ep1－Ep2。　　
角度2　分子的平均動(dòng)能
例6 關(guān)于溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)
A.某物體的溫度為0 ℃，說明物體中分子的平均動(dòng)能為零
B.溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志
C.溫度較高的物體，其分子平均動(dòng)能較大，則分子的平均速率也較大
D.物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，則物體的溫度越高
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對(duì)分子的平均動(dòng)能的理解
(1)熱現(xiàn)象研究的是大量分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)，單個(gè)分子的動(dòng)能沒有意義，有意義的是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值，即分子的平均動(dòng)能。
(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，這是溫度的微觀意義。在相同溫度下，各種物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同，由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不一定相同，因此相同溫度時(shí)不同物質(zhì)分子的平均速率不一定相同。　　
角度3　物體的內(nèi)能
例7 (2023·江蘇常州市期中)下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中正確的是(　　)
A.溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大
B.兩個(gè)不同的物體，只要溫度和體積相同，內(nèi)能就相同
C.質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能相同
D.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比，動(dòng)能大的分子溫度高
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(物體由大量分子組成)已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA(mol－1)，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是(　　)
A.1 kg該物質(zhì)所含的分子數(shù)是ρNA
B.1 kg該物質(zhì)所含的分子數(shù)是
C.該物質(zhì)1個(gè)分子的質(zhì)量是(kg)
D.該物質(zhì)1個(gè)分子占有的空間體積是(m3)
2.(分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng))“墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。”下列關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(　　)
A.混合均勻主要是由于炭粒受重力作用
B.混合均勻的過程中，水分子和炭粒都做布朗運(yùn)動(dòng)
C.使用炭粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行的更迅速
D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由炭粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的
3.(物體的內(nèi)能)(2024·山東濰坊高二統(tǒng)考期末)如圖所示為兩分子間的作用力f隨分子間距離r變化的圖像，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r1，曲線最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r2。若a分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)，b分子與a的初始距離小于r1，某時(shí)刻b由靜止釋放后沿r軸運(yùn)動(dòng)至r3處速度變?yōu)?。取兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說法正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE"LK1.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\LK1.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.b運(yùn)動(dòng)至r2時(shí)，速度達(dá)到最大
B.b剛釋放時(shí)，兩分子的分子勢(shì)能小于零
C.b從釋放到運(yùn)動(dòng)至r1的過程中，分子勢(shì)能增大
D.b從r1運(yùn)動(dòng)至r3的過程中，分子間作用力表現(xiàn)為引力且逐漸增大
4.(物體的內(nèi)能)下列說法正確的是 (　　)
A.物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大
B.物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大
C.物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大
D.物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變
第1節(jié)　分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)
提示　地球直徑約為12 800 km，蘋果直徑約為10 cm，設(shè)分子直徑為d。列比例式得
＝。
則d的數(shù)量級(jí)為10－10 m，故分子是極其微小的。
知識(shí)梳理
1.(1)熱運(yùn)動(dòng)　(2)10－10
2.(1)相同　阿伏伽德羅常數(shù)　(2)6.02×1023 mol－1　(3)宏觀量　微觀量
[思考] 提示　(1)固體、液體分子可以看作球形；分子體積V0＝πr3，分子直徑d＝2r，則d＝。
(2)氣體分子占據(jù)的空間可以看作正方體，每個(gè)分子占據(jù)的體積為V0；分子之間平均距離d＝。
例1 (1)見解析　(2) m
解析　(1)1 kg銅的物質(zhì)的量為n＝
所含原子數(shù)為N＝×NA
1 m3銅的質(zhì)量為m＝1×ρ kg＝ρ kg
則1 m3銅所含原子數(shù)為N′＝×ρ×NA＝NA。
(2)1個(gè)銅原子的體積為V0＝ m3
設(shè)銅原子的直徑為d，則有V0＝＝
則d＝ m。
訓(xùn)練1 (1)6.7×1018個(gè)　(2)4.2×10－8 m
解析　(1)吸入的有害氣體的分子數(shù)為
n吸＝NAη＝×6.02×1023×＝6.7×1018個(gè)。
(2)辦公室的高度約為3 m，則室內(nèi)空氣的體積為
V室＝3×10 m3＝30 m3
室內(nèi)空氣中含有害氣體的分子數(shù)為
n室＝NAη＝×6.02×1023×＝4.0×1023個(gè)
把有害氣體分子看成正方體，則每個(gè)分子平均所占空間體積為
V0＝＝ m3＝7.5×10－23 m3
每?jī)蓚€(gè)有害氣體分子的間距為
d＝＝ m＝4.2×10－8 m。
知識(shí)點(diǎn)二
導(dǎo)學(xué)
1.提示　擴(kuò)散現(xiàn)象；說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
2.提示　霾的小顆粒做布朗運(yùn)動(dòng)；顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
知識(shí)梳理
1.(1)散開　(2)液體　固體　(3)高
2.(1)無規(guī)則運(yùn)動(dòng)　(2)不平衡　(3)①越小　②越高　(4)無規(guī)則
3.(1)無規(guī)則　(2)越高
[思考] 提示　(1)汽車疾駛而過，落葉飛揚(yáng)，是由于落葉受到風(fēng)的吹動(dòng)，不能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)將香水瓶蓋打開后能聞到香味，是香水的分子擴(kuò)散的結(jié)果，能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(3)堆煤的墻角，一段時(shí)間后墻體變黑，是煤分子進(jìn)入到了墻體中，這是一種擴(kuò)散現(xiàn)象，能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
例2 BCD　[因?yàn)榉肿舆\(yùn)動(dòng)是永不停息的，所以相互接觸的兩種物質(zhì)分子會(huì)彼此進(jìn)入對(duì)方，也就是擴(kuò)散，最終空氣和二氧化氮分子均勻混合，整體是淡紅棕色。B、C、D符合題意。]
例3 BD　[布朗運(yùn)動(dòng)是固態(tài)或液態(tài)微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊的結(jié)果，所以它反映的是氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；微粒越小，氣體分子對(duì)微粒的撞擊作用越不容易平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B正確，A錯(cuò)誤；在布朗運(yùn)動(dòng)中，微粒本身并不是分子，而是分子集團(tuán)，所以微粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡不是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡，故C錯(cuò)誤；當(dāng)固態(tài)或液態(tài)微粒很小時(shí)，能很長(zhǎng)時(shí)間都懸浮在氣體中，微粒的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，固態(tài)或液態(tài)微粒能長(zhǎng)時(shí)間懸浮是受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊而導(dǎo)致的，故D正確。]
訓(xùn)練2 D　[該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是小炭粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并不是小炭粒分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)， A、B錯(cuò)誤；圖中記錄的是每隔一定時(shí)間小炭粒位置的連線，并不是小炭粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡，C錯(cuò)誤；小炭粒越小，液體分子同一時(shí)刻撞擊小炭粒產(chǎn)生的撞擊力越不平衡，液體的溫度越高，液體分子運(yùn)動(dòng)越激烈，觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，D正確。]
知識(shí)點(diǎn)三
導(dǎo)學(xué)
提示　(1)不相等；因?yàn)椴ＡО搴鸵好嬷g有分子引力，所以在使玻璃板拉出水面時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)要大于玻璃板的重力。
(2)雖然兩物體靠得很緊，但絕大部分分子間距離仍很大，達(dá)不到分子引力起作用的距離，所以不會(huì)粘在一起。
知識(shí)梳理
1.引力　斥力　分子間的距離
2.＝　<　>
3.分子　無規(guī)則　相互作用力
[思考] 提示　鏡子破了后，斷裂處兩部分絕大多數(shù)分子之間的距離都超出存在分子間作用力距離的范圍，所以從物理角度說，破鏡不能重圓；兩部分物體焊接在一起，是通過熔化的焊條把兩部分物體結(jié)合處填滿，結(jié)合處絕大多數(shù)的分子之間的距離在分子作用力距離的范圍之內(nèi)，所以可以把兩個(gè)物體焊接(包括粘接)在一起。
例4 D　[分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，分子力為引力和斥力的合力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)r>r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離的增大，分子力先增大后減小，故B錯(cuò)誤；當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，說明此時(shí)分子間引力大小等于斥力，故C錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離r＜r0時(shí)，分子間斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，故D正確。]
知識(shí)點(diǎn)四
導(dǎo)學(xué)
1.提示　分子間的作用力做功對(duì)應(yīng)分子勢(shì)能的變化。
2.提示　(1)50 ℃的水。
(2) 50 ℃的水。
(3)溫度。
知識(shí)梳理
1.(1)相對(duì)位置　(2)①負(fù)功　增大　②負(fù)功　增大　③最小
2.(1)熱運(yùn)動(dòng)　(2)平均值　(3)①平均動(dòng)能　②越大
3.(1)動(dòng)能　分子勢(shì)能　(2)無規(guī)則運(yùn)動(dòng)　相互作用力　(3)質(zhì)量　溫度　體積
[思考] 1.提示　物體溫度升高時(shí)，物體每個(gè)分子的動(dòng)能不一定都增大，但物體分子的平均動(dòng)能會(huì)增大。
2.提示　微觀上：物體的內(nèi)能取決于物體所含分子的總數(shù)、分子的平均動(dòng)能和分子間的距離。
宏觀上：物體的內(nèi)能取決于物體所含物質(zhì)的量、溫度、體積及物態(tài)。
3.提示　物體的機(jī)械能變化時(shí)其溫度和體積不一定變化，因此其內(nèi)能不一定變化，兩者之間沒有必然聯(lián)系。組成物體的分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此物體的內(nèi)能不可能為零。
例5 ABD　[r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r從無窮大開始減小到r0，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r減小到r0并繼續(xù)減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，所以在r0處有最小勢(shì)能，且分子勢(shì)能小于零；在r>r0時(shí)，r越大，分子勢(shì)能越大，在r＜r0時(shí)，r越小，分子勢(shì)能越大，故A、B、D正確。]
例6 B　[某物體溫度是0 ℃，物體中分子的平均動(dòng)能并不為零，因?yàn)榉肿釉谟啦煌Ｏ⒌刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高的物體，分子的平均動(dòng)能越大，但由于分子的質(zhì)量不一定相同，則分子平均速率不一定大，B正確，C錯(cuò)誤；物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的速度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，不能代表物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，所以物體的溫度不一定高，D錯(cuò)誤。]
例7 A　[物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物質(zhì)的量以及物態(tài)都有關(guān)，則溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大，兩個(gè)不同的物體，溫度和體積相同，內(nèi)能不一定相同，A正確，B錯(cuò)誤；因同溫度的冰熔化成同溫度的水要吸收熱量，則質(zhì)量和溫度相同的水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，C錯(cuò)誤；溫度是大量分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，兩個(gè)動(dòng)能不同的分子不能比較溫度，D錯(cuò)誤。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.D　[1 kg該物質(zhì)的物質(zhì)的量為 mol，所含分子數(shù)為NA×＝，A、B錯(cuò)誤；1個(gè)分子的質(zhì)量m0＝(kg)，C錯(cuò)誤；1個(gè)分子所占體積為V0＝＝(m3)，D正確。]
2.C　[碳素墨水滴入清水中，觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)是炭懸浮微粒受到的來自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用不平衡而導(dǎo)致的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是由于炭粒受重力作用，故A錯(cuò)誤；混合均勻的過程中，水分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，炭粒做的布朗運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；當(dāng)懸浮微粒越小時(shí)，懸浮微粒受到的來自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用不平衡表現(xiàn)的越強(qiáng)，即布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，所以使用炭粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行的更迅速，故C正確；墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于微粒受到的來自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用不平衡引起的，故D錯(cuò)誤。]
3.B　[b運(yùn)動(dòng)至r1時(shí)，分子力為零，勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，速度達(dá)到最大，故A錯(cuò)誤；由題可知r3處速度變?yōu)?，動(dòng)能為零，勢(shì)能為負(fù)，總能量為負(fù)，由能量守恒可知，b剛釋放時(shí)動(dòng)能為零，則兩分子勢(shì)能小于零，故B正確；b從釋放到運(yùn)動(dòng)至r1的過程中，分子力為斥力，分子力做正功，動(dòng)能增大，分子勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；b從r1運(yùn)動(dòng)至r3的過程中，分子間作用力表現(xiàn)為引力且先增大后減小，故D錯(cuò)誤。]
4.B　[溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤，B正確；物體的內(nèi)能與物體的體積、溫度、質(zhì)量有關(guān)，所以溫度降低，其內(nèi)能不一定增大，溫度不變，其內(nèi)能不一定不變，故C、D錯(cuò)誤。](共83張PPT)
第1節(jié)　分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
第1章 分子動(dòng)理論與氣體實(shí)驗(yàn)定律
1.知道物體是由大量分子組成的，知道分子直徑大小的數(shù)量級(jí)。2.了解擴(kuò)散現(xiàn)象及產(chǎn)生原因。3.知道什么是布朗運(yùn)動(dòng)，理解布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。4.知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng)，理解分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系。5.知道分子間同時(shí)存在著引力和斥力。6.知道溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，理解內(nèi)能的概念及其決定因素。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
第1節(jié)　分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
第1章 分子動(dòng)理論與氣體實(shí)驗(yàn)定律
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
知識(shí)點(diǎn)一　物體由大量分子組成
知識(shí)點(diǎn)三　分子間存在著相互作用力
知識(shí)點(diǎn)四　物體的內(nèi)能
知識(shí)點(diǎn)一　物體由大量分子組成
如果我們把地球的大小與一個(gè)蘋果的大小相比，那就相當(dāng)于將直徑為1 mm的米粒與分子相比。試估算一下分子的大小。
1.分子的大小
(1)熱學(xué)中的分子：當(dāng)探討分子、原子或離子等微觀粒子的________時(shí)，通常將它們統(tǒng)稱為分子。
(2) 一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為_________ m。
熱運(yùn)動(dòng)
10－10
2.阿伏伽德羅常數(shù)
(1)定義：1 mol任何物質(zhì)都含有______的粒子數(shù)，這個(gè)數(shù)量稱為________________，用NA表示。
(2)數(shù)值：NA＝___________________。
(3)意義：阿伏伽德羅常數(shù)是一個(gè)重要的基本常量，通過它可將物體的體積、質(zhì)量等________與分子的大小、質(zhì)量等________聯(lián)系起來。
相同
阿伏伽德羅常數(shù)
6.02×1023 mol－1
宏觀量
微觀量
【思考】
觀察模型，回答下面問題。
(1)固體、液體怎樣建立分子模型？如何求分子直徑d
(2)氣體怎樣建立分子模型？如何求分子間距離d
例1 (2024·河南鄭州高二)早在史前時(shí)代，人們就開始采掘露天銅礦，并用獲取的銅制造武器、工具和其他器皿，銅的使用對(duì)早期人類文明的進(jìn)步影響深遠(yuǎn)。如圖所示銅坐龍是金代早中期皇室的御用器物。已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)。求：
(1)1 kg銅所含的原子數(shù)和1 m3銅所含的原子數(shù)；
(2)銅原子的直徑。
總結(jié)提升　 阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用
訓(xùn)練1 環(huán)境與人類健康問題越來越受到重視，公共場(chǎng)所都貼有禁止吸煙的標(biāo)志。在一個(gè)面積約10 m2的辦公室內(nèi)，如果因一人吸煙使得辦公室內(nèi)空氣中有害氣體的分子數(shù)占分子總數(shù)的萬分之五，假設(shè)有害氣體在室內(nèi)空氣中均勻分布，已知此時(shí)室內(nèi)空氣摩爾體積為22.4 L/mol，試估算：
(1)該辦公室內(nèi)的人每呼吸一次，吸入的有害氣體的分子數(shù)(按人正常呼吸一次吸入的氣體約為500 mL計(jì)算)；
(2)室內(nèi)空氣中每?jī)蓚€(gè)有害氣體分子的間距。
答案　(1)6.7×1018個(gè)　(2)4.2×10－8 m
解析　(1)吸入的有害氣體的分子數(shù)為
知識(shí)點(diǎn)二　分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
1.如圖所示，腌制鹵蛋時(shí)，醬油會(huì)進(jìn)入雞蛋內(nèi)部使其顏色發(fā)生改變，這是一種什么現(xiàn)象？這種現(xiàn)象說明什么？
提示　擴(kuò)散現(xiàn)象；說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
2.冬天在我國(guó)北方很多地方易出現(xiàn)霧霾天氣，如圖所示。
霧霾極大地影響了人們的視線，也給交通帶來不便，霾的小顆粒在做什么運(yùn)動(dòng)？這種運(yùn)動(dòng)與小顆粒大小有關(guān)嗎？
提示　霾的小顆粒做布朗運(yùn)動(dòng)；顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
1.擴(kuò)散現(xiàn)象
(1)定義：將藍(lán)色墨水滴入清水中，藍(lán)色墨水不斷在清水中______，這就是擴(kuò)散現(xiàn)象。
(2)普遍性：氣體、______和______都能發(fā)生擴(kuò)散。
(3)規(guī)律：擴(kuò)散與溫度有關(guān)，溫度越____，擴(kuò)散越快。
散開
液體
固體
高
2.布朗運(yùn)動(dòng)
(1)定義：懸浮在液體中的微粒所做的永不停息的____________。
(2)產(chǎn)生的原因：懸浮在液體中的微粒不斷地受到液體分子的撞擊，微粒在某一時(shí)刻所受各個(gè)方向上的撞擊作用的________，使微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。
(3)影響布朗運(yùn)動(dòng)劇烈程度的因素
①微粒大小：微粒______，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
②溫度高低：溫度______，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。
(4)意義：反映了液體分子在永不停息地做________運(yùn)動(dòng)。
無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
不平衡
越小
越高
無規(guī)則
3.熱運(yùn)動(dòng)
(1)定義：分子的________運(yùn)動(dòng)。
(2)影響因素：溫度______，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。
無規(guī)則
越高
4.擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較
擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 分子熱運(yùn)動(dòng)
活動(dòng)主體 分子 固體微小顆粒 分子
區(qū)別 分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體等任何兩種物質(zhì)之間 本質(zhì)：氣體、液體、固體中分子的運(yùn)動(dòng) 微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，微小顆粒比分子大得多 本質(zhì)：固體微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，是液體(氣體)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 分子的運(yùn)動(dòng)，分子無論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到
觀察 肉眼可見 光學(xué)顯微鏡 電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡
共同點(diǎn) 都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加激烈
聯(lián)系 擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都證實(shí)了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
【思考】 下列各種現(xiàn)象，能否說明分子在不停地運(yùn)動(dòng)？為什么？
(1)汽車疾駛而過，落葉飛揚(yáng)；
(2)將香水瓶蓋打開后能聞到香味；
(3)堆煤的墻角，一段時(shí)間后墻體變黑。
提示　(1)汽車疾駛而過，落葉飛揚(yáng)，是由于落葉受到風(fēng)的吹動(dòng)，不能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)將香水瓶蓋打開后能聞到香味，是香水的分子擴(kuò)散的結(jié)果，能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(3)堆煤的墻角，一段時(shí)間后墻體變黑，是煤分子進(jìn)入到了墻體中，這是一種擴(kuò)散現(xiàn)象，能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
BCD
角度1　擴(kuò)散現(xiàn)象
例2 (多選)如圖所示，一個(gè)裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開，關(guān)于抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象(已知二氧化氮的密度比空氣密度大)，下列說法不正確的是(　 　)
A.當(dāng)過一段時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色
B.由于二氧化氮密度較大，不會(huì)跑到上面的瓶中，所以上面瓶不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色
C.由于下面二氧化氮的摩爾質(zhì)量大于上面空氣的平均摩爾質(zhì)量，二氧化氮不會(huì)跑到上面的瓶中，所以上面瓶不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色
D.上面的空氣由于重力作用會(huì)到下面的瓶中，于是將下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以會(huì)發(fā)現(xiàn)上面瓶中的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色
解析　因?yàn)榉肿舆\(yùn)動(dòng)是永不停息的，所以相互接觸的兩種物質(zhì)分子會(huì)彼此進(jìn)入對(duì)方，也就是擴(kuò)散，最終空氣和二氧化氮分子均勻混合，整體是淡紅棕色。B、C、D符合題意。
(1)對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)注意以下三點(diǎn)：
①兩種不同的物質(zhì)。
②以單個(gè)分子為單位彼此進(jìn)入對(duì)方。
③固體、液體、氣體之間都可以進(jìn)行。
(2)擴(kuò)散是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，除溫度外與重力等其他外界因素?zé)o關(guān)。
BD
角度2　布朗運(yùn)動(dòng)
例3 (多選)氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)微粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。這些固態(tài)或液態(tài)微粒的大小一般在10－3～103 μm之間。已知布朗運(yùn)動(dòng)微粒大小通常在10－6 m數(shù)量級(jí)。下列說法正確的是(　　)
A.布朗運(yùn)動(dòng)是氣體介質(zhì)分子的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
B.在布朗運(yùn)動(dòng)中，固態(tài)或液態(tài)微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.在布朗運(yùn)動(dòng)中，微粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡就是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡
D.當(dāng)固態(tài)或液態(tài)微粒很小時(shí)，能很長(zhǎng)時(shí)間都懸浮在氣體中，是受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊而導(dǎo)致的
解析　布朗運(yùn)動(dòng)是固態(tài)或液態(tài)微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊的結(jié)果，所以它反映的是氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；微粒越小，氣體分子對(duì)微粒的撞擊作用越不容易平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B正確，A錯(cuò)誤；在布朗運(yùn)動(dòng)中，微粒本身并不是分子，而是分子集團(tuán)，所以微粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡不是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的軌跡，故C錯(cuò)誤；當(dāng)固態(tài)或液態(tài)微粒很小時(shí)，能很長(zhǎng)時(shí)間都懸浮在氣體中，微粒的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)，固態(tài)或液態(tài)微粒能長(zhǎng)時(shí)間懸浮是受到氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)撞擊而導(dǎo)致的，故D正確。
對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)的誤區(qū)
(1)布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體或氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也不是微粒內(nèi)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(2)微粒懸浮在氣體、液體內(nèi)，在任何溫度下都會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)。
(3)塵埃、柳絮等懸浮在空氣中，做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)。
D
訓(xùn)練2 (教材P4圖1－3改編)如圖所示，是觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。用高倍顯微鏡觀察懸浮在液體中的小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況。選三個(gè)小炭粒，每隔30 s記錄一次它們的位置，然后用線段把這些位置按時(shí)間順序連接起來得到它們的位置連線圖。下列說法正確的是(　　)
A.該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是小炭粒分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.這樣得到的位置連線圖就是該小炭粒實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡
D.小炭粒越小，液體的溫度越高，觀察到的布朗運(yùn)
動(dòng)就越明顯
解析　該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是小炭粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并不是小炭粒分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)， A、B錯(cuò)誤；圖中記錄的是每隔一定時(shí)間小炭粒位置的連線，并不是小炭粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡，C錯(cuò)誤；小炭粒越小，液體分子同一時(shí)刻撞擊小炭粒產(chǎn)生的撞擊力越不平衡，液體的溫度越高，液體分子運(yùn)動(dòng)越激烈，觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，D正確。
知識(shí)點(diǎn)三　分子間存在著相互作用力
如圖所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)下面，使玻璃板水平地接觸水面。
思考：(1)若想使玻璃板離開水面，在拉出玻璃板時(shí)，彈簧測(cè)力
計(jì)的示數(shù)與玻璃板的重力相等嗎？為什么？
(2)既然分子間存在引力，當(dāng)兩個(gè)物體緊靠在一起時(shí)，為什么分
子引力沒有把它們粘在一起？
提示　(1)不相等；因?yàn)椴ＡО搴鸵好嬷g有分子引力，所以在使玻璃板拉出水面時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)要大于玻璃板的重力。
(2)雖然兩物體靠得很緊，但絕大部分分子間距離仍很大，達(dá)不到分子引力起作用的距離，所以不會(huì)粘在一起。
1.分子力
分子之間同時(shí)存在著______和______，其大小與______________有關(guān)。
引力
斥力
分子間的距離
2.分子力與分子間距離的關(guān)系
r 分子力 f－r圖像
r＝r0 f引＝f斥 f合＝0
rr>r0 f引>f斥 f合為引力
r>10r0 f引＝f斥＝0 f合＝0
3.分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)
物體是由大量______組成的，分子永不停息地做________運(yùn)動(dòng)，分子間存在著____________。
分子
無規(guī)則
相互作用力
【思考】 從物理角度看破鏡為什么不能重圓？為什么人們可以把兩個(gè)物體焊接(粘接)在一起？
提示　鏡子破了后，斷裂處兩部分絕大多數(shù)分子之間的距離都超出存在分子間作用力距離的范圍，所以從物理角度說，破鏡不能重圓；兩部分物體焊接在一起，是通過熔化的焊條把兩部分物體結(jié)合處填滿，結(jié)合處絕大多數(shù)的分子之間的距離在分子作用力距離的范圍之內(nèi)，所以可以把兩個(gè)物體焊接(包括粘接)在一起。
例4 (2023·湖北襄陽(yáng)市期末)分子間的引力和斥力都跟分子間的距離有關(guān)，分子力f與分子間距離r的關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是(　　)
D
A.分子間不能同時(shí)存在引力和斥力
B.當(dāng)r>r0時(shí)，隨著分子間距離的增大，分子力先減小后增大
C.當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，說明此時(shí)分子間既不存在引力，
也不存在斥力
D.當(dāng)分子間的距離r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力
解析　分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，分子力為引力和斥力的合力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)r>r0時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離的增大，分子力先增大后減小，故B錯(cuò)誤；當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力為零，說明此時(shí)分子間引力大小等于斥力，故C錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的距離r＜r0時(shí)，分子間斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，故D正確。
分子力的特點(diǎn)
(1)分子間總是同時(shí)存在引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)出來的是它們的合力。
(2)分子間作用力隨分子間距離的變化而變化，當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí)，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力的變化比引力的變化要快。
(3)分子力是短程力，分子間的距離超過分子直徑的10倍，即到達(dá)1 nm的數(shù)量級(jí)時(shí)，可以認(rèn)為分子間作用力為零，氣體分子間的作用力可忽略不計(jì)。
知識(shí)點(diǎn)四　物體的內(nèi)能
1.功是能量轉(zhuǎn)化的量度，分子間的作用力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能量變化呢？
提示　分子間的作用力做功對(duì)應(yīng)分子勢(shì)能的變化。
2.如圖所示，分別向10 ℃和50 ℃的水中滴入一滴紅墨水，請(qǐng)問：
(1)哪杯水中紅墨水?dāng)U散得快？
(2)哪杯水中分子的平均動(dòng)能大？
(3)影響分子平均動(dòng)能的因素是什么？
提示　(1)50 ℃的水。
(2) 50 ℃的水。
(3)溫度。
1.分子勢(shì)能
(1)定義：分子具有由它們的__________決定的勢(shì)能，這種勢(shì)能稱為分子勢(shì)能。
(2)分子勢(shì)能的變化
①若r②若r>r0，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做______，分子勢(shì)能______。
③若r＝r0，分子勢(shì)能______。
相對(duì)位置
負(fù)功
增大
負(fù)功
增大
最小
2.分子動(dòng)能
(1)做________的分子具有動(dòng)能。
(2)平均動(dòng)能：大量分子動(dòng)能的________。
(3)溫度與平均動(dòng)能的關(guān)系
①溫度的微觀本質(zhì)：溫度是物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的__________的標(biāo)志。
②溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能______。
熱運(yùn)動(dòng)
平均值
平均動(dòng)能
越大
3.物體的內(nèi)能
(1)定義：物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)的______和__________的總和。
(2)普遍性：組成物體的分子永不停息地做____________，分子間存在著____________，所以任何物體都具有內(nèi)能。
(3)物體的內(nèi)能與物體的______、______和______有關(guān)。
動(dòng)能
分子勢(shì)能
無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
相互作用力
質(zhì)量
溫度
體積
【思考】
1.物體的溫度升高時(shí)，物體每個(gè)分子的動(dòng)能都增大嗎？
提示　物體溫度升高時(shí)，物體每個(gè)分子的動(dòng)能不一定都增大，但物體分子的平均動(dòng)能會(huì)增大。
2.結(jié)合影響分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的因素，從微觀和宏觀角度討論影響內(nèi)能的因素有哪些？
提示　微觀上：物體的內(nèi)能取決于物體所含分子的總數(shù)、分子的平均動(dòng)能和分子間的距離。
宏觀上：物體的內(nèi)能取決于物體所含物質(zhì)的量、溫度、體積及物態(tài)。
3. 物體的內(nèi)能隨機(jī)械能的變化而變化嗎？?jī)?nèi)能可能為零嗎？
提示　物體的機(jī)械能變化時(shí)其溫度和體積不一定變化，因此其內(nèi)能不一定變化，兩者之間沒有必然聯(lián)系。組成物體的分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此物體的內(nèi)能不可能為零。
ABD
角度1　分子力與分子勢(shì)能
例5 (多選)(2024·北京西城區(qū)期末)如圖甲所示，讓A分子不動(dòng)，B分子從無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近A。兩個(gè)分子間的作用力f隨r的變化關(guān)系如圖乙所示，取無窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep＝0。在這個(gè)過程中，關(guān)于分子間的作用力和分子勢(shì)能說法正確的是(　　 )
A.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間的作用
力表現(xiàn)為引力
B.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間的作用
力做正功，分子勢(shì)能減小
C.當(dāng)分子間距離r＝r0時(shí)，分子間的作用力為0，分子勢(shì)能也為0
D.當(dāng)分子間距離r＜r0時(shí)，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大
解析　r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r從無窮大開始減小到r0，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r減小到r0并繼續(xù)減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，所以在r0處有最小勢(shì)能，且分子勢(shì)能小于零；在r>r0時(shí)，r越大，分子勢(shì)能越大，在r＜r0時(shí)，r越小，分子勢(shì)能越大，故A、B、D正確。
分子勢(shì)能的變化與分子力做功的關(guān)系
(1)分子力做正功，分子勢(shì)能減少；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。
(2)數(shù)量關(guān)系：W＝－ΔEp＝Ep1－Ep2。
角度2　分子的平均動(dòng)能
例6 關(guān)于溫度與分子動(dòng)能的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)
A.某物體的溫度為0 ℃，說明物體中分子的平均動(dòng)能為零
B.溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志
C.溫度較高的物體，其分子平均動(dòng)能較大，則分子的平均速率也較大
D.物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，則物體的溫度越高
B
解析　某物體溫度是0 ℃，物體中分子的平均動(dòng)能并不為零，因?yàn)榉肿釉谟啦煌Ｏ⒌刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高的物體，分子的平均動(dòng)能越大，但由于分子的質(zhì)量不一定相同，則分子平均速率不一定大，B正確，C錯(cuò)誤；物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的速度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，不能代表物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，所以物體的溫度不一定高，D錯(cuò)誤。
對(duì)分子的平均動(dòng)能的理解
(1)熱現(xiàn)象研究的是大量分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)，單個(gè)分子的動(dòng)能沒有意義，有意義的是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值，即分子的平均動(dòng)能。
(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，這是溫度的微觀意義。在相同溫度下，各種物質(zhì)分子的平均動(dòng)能都相同，由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不一定相同，因此相同溫度時(shí)不同物質(zhì)分子的平均速率不一定相同。
角度3　物體的內(nèi)能
例7 (2023·江蘇常州市期中)下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中正確的是(　　)
A.溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大
B.兩個(gè)不同的物體，只要溫度和體積相同，內(nèi)能就相同
C.質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能相同
D.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比，動(dòng)能大的分子溫度高
A
解析　物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物質(zhì)的量以及物態(tài)都有關(guān)，則溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大，兩個(gè)不同的物體，溫度和體積相同，內(nèi)能不一定相同，A正確，B錯(cuò)誤；因同溫度的冰熔化成同溫度的水要吸收熱量，則質(zhì)量和溫度相同的水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，C錯(cuò)誤；溫度是大量分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，兩個(gè)動(dòng)能不同的分子不能比較溫度，D錯(cuò)誤。
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
D
1.(物體由大量分子組成)已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA(mol－1)，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，該物質(zhì)的密度為ρ(kg/m3)，則下列敘述中正確的是(　　)
C
2.(分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng))“墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。”下列關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(　　)
A.混合均勻主要是由于炭粒受重力作用
B.混合均勻的過程中，水分子和炭粒都做布朗運(yùn)動(dòng)
C.使用炭粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行的更迅速
D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由炭粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的
B
3.(物體的內(nèi)能)(2024·山東濰坊高二統(tǒng)考期末)如圖所示為兩分子間的作用力f隨分子間距離r變化的圖像，曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r1，曲線最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r2。若a分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)，b分子與a的初始距離小于r1，某時(shí)刻b由靜止釋放后沿r軸運(yùn)動(dòng)至r3處速度變?yōu)?。取兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，下列說法正確的是(　　)
A.b運(yùn)動(dòng)至r2時(shí)，速度達(dá)到最大
B.b剛釋放時(shí)，兩分子的分子勢(shì)能小于零
C.b從釋放到運(yùn)動(dòng)至r1的過程中，分子勢(shì)能增大
D.b從r1運(yùn)動(dòng)至r3的過程中，分子間作用力表現(xiàn)為引力且逐漸增大
B
4.(物體的內(nèi)能)下列說法正確的是 (　　)
A.物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大
B.物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大
C.物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大
D.物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變
解析　溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤，B正確；物體的內(nèi)能與物體的體積、溫度、質(zhì)量有關(guān)，所以溫度降低，其內(nèi)能不一定增大，溫度不變，其內(nèi)能不一定不變，故C、D錯(cuò)誤。
課后鞏固訓(xùn)練
3
C
對(duì)點(diǎn)題組練
題組一　物體由大量分子組成
1.某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個(gè)氣體分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0，則阿伏伽德羅常數(shù)NA可表示為(　　)
解析　因氣體分子間有間距，所以氣體分子的體積并不等于所占空間的體積，故A錯(cuò)誤；ρV0不是氣體的摩爾質(zhì)量M，再除以每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m，不等于NA，故B錯(cuò)誤；氣體的摩爾質(zhì)量M除以每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m等于NA，故C正確；ρV0不是每個(gè)氣體分子的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。
A
2.已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量和m kg水中所含氫原子數(shù)分別是(　　)
B
題組二　分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
3.(2024·山東濰坊高二統(tǒng)考期末)關(guān)于以下四幅圖的說法中正確的是(　　)
A.圖甲中茶葉蛋的蛋清呈灰黑色，原因是醬油的色素分子通過布朗運(yùn)動(dòng)到了蛋清中
B.圖乙中液體內(nèi)懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.圖丙中石頭很難被壓縮，說明組成石頭的分子之間沒有空隙
D.圖丁為封閉容器內(nèi)氣體分子運(yùn)動(dòng)的示意圖，若瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，則每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增加
解析　圖甲中茶葉蛋的蛋清呈灰黑色，原因是醬油的色素分子通過擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)到了蛋清中，故A錯(cuò)誤；圖乙中液體內(nèi)懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確；圖丙中石頭很難被壓縮，是因?yàn)榻M成石頭的分子之間空隙小，分子之間的間距變小，分子間斥力變大引起的，故C錯(cuò)誤；圖丁為封閉容器內(nèi)氣體分子運(yùn)動(dòng)的示意圖，若瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能增加，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增加，故D錯(cuò)誤。
B
4.(2024·山東棗莊高二統(tǒng)考期末)關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是(　　)
解析　陽(yáng)光射入教室，從陽(yáng)光中看到的塵埃的運(yùn)動(dòng)并不是布朗運(yùn)動(dòng)，是由于氣體的對(duì)流引起的，故A錯(cuò)誤；當(dāng)兩分子之間的距離等于r0，分子勢(shì)能最小；從該位置起增加或減小分子距離，都是分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，則分子之間的距離增大時(shí)，可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)點(diǎn)，故B正確；氣體壓縮到一定程度時(shí)很難被繼續(xù)壓縮，是由于壓強(qiáng)增大的原因，故C錯(cuò)誤；由于分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，氣體的體積可以占據(jù)很大的空間，故不能用摩爾體積除以分子體積得到阿伏伽德羅常數(shù)，故D錯(cuò)誤。
A
5.(2024·江蘇泰州市期末)關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是(　　)
A.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大
B.相鄰的兩個(gè)分子之間的距離減小時(shí)，分子間的引力變小，斥力變大
C.給自行車打氣時(shí)，氣筒壓下后反彈是由分子斥力造成的
D.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
解析　當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨著分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故A正確；分子之間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)相鄰的兩個(gè)分子之間的距離減小時(shí)，分子間的引力和斥力都增大，故B錯(cuò)誤；給自行車打氣時(shí)氣筒壓下后反彈，是由活塞上下的壓強(qiáng)差造成的，故C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
B
題組三　分子間存在著相互作用力
6.如圖所示是分子間作用力和分子間距離的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)
A.曲線a是分子間引力和分子間距離的關(guān)系曲線
B.曲線b是分子間作用力的合力和分子間距離的關(guān)系曲線
C.曲線c是分子間斥力和分子間距離的關(guān)系曲線
D.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，從相距r0處開始，隨分子間距
離的增大，曲線b對(duì)應(yīng)的力先減小，后增大
解析　在f－r圖像中，隨著分子間距離的增大，斥力比引力變化得快，所以a為斥力和分子間距離的關(guān)系曲線，c為引力和分子間距離的關(guān)系曲線，b為合力和分子間距離的關(guān)系曲線，故A、C錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)分子間距離r＞r0時(shí)，從相距r0處開始，隨分子間距離的增大，曲線b 對(duì)應(yīng)的力先增大，后減小，故D錯(cuò)誤。
B
題組四　物體的內(nèi)能
7.容器中盛有冰水混合物，冰的質(zhì)量和水的質(zhì)量相等且保持不變，則容器內(nèi)(　　)
A.冰的分子平均動(dòng)能大于水的分子平均動(dòng)能
B.水的分子平均動(dòng)能等于冰的分子平均動(dòng)能
C.一個(gè)水分子的動(dòng)能一定大于一個(gè)冰分子的動(dòng)能
D.一個(gè)水分子的動(dòng)能一定等于一個(gè)冰分子的動(dòng)能
解析　冰水混合物溫度為0 ℃，溫度相同，二者分子平均動(dòng)能相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；相同溫度的冰和水內(nèi)個(gè)別分子的動(dòng)能是隨時(shí)變化的，比較個(gè)別分子的動(dòng)能沒有意義，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
C
8.(2023·山東東營(yíng)市期末)一定質(zhì)量0 ℃的冰在熔化過程中，下列關(guān)于其產(chǎn)生的冰水混合物說法正確的是(　　)
A.分子的平均動(dòng)能變大，內(nèi)能變大
B.分子的平均動(dòng)能不變，內(nèi)能不變
C.分子勢(shì)能變大，內(nèi)能變大
D.分子勢(shì)能不變，內(nèi)能不變
解析　一定質(zhì)量0 ℃的冰在熔化過程中，其產(chǎn)生的冰水混合物溫度也為0 ℃，所以分子的平均動(dòng)能不變，但熔化過程中吸熱，所以內(nèi)能增大，則分子勢(shì)能增大，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。
A
綜合提升練
9.(2024·山東濟(jì)南高二統(tǒng)考期末)根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說法正確的是(　　)
AB
10.(多選)如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲、乙兩分子間的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，f>0為斥力，f＜0為引力。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)將乙分子從a點(diǎn)靜止釋放移動(dòng)到d點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是(　　)
A.從a到c過程中，分子力表現(xiàn)為引力
B.在c點(diǎn)處，乙分子的速度最大
C.在c點(diǎn)處，乙分子的加速度最大
D.從b到c過程中兩分子間的分子力逐漸增大
解析　由圖像可知，從a到c過程中，f＜0，分子力表現(xiàn)為引力，分子力對(duì)乙分子做正功，乙分子的動(dòng)能增加；從c到d過程，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力對(duì)乙分子做負(fù)功，乙分子的動(dòng)能減少；故在c點(diǎn)處，乙分子的動(dòng)能最大，速度最大，A、B正確；由圖像可知，在c點(diǎn)處，乙分子受到的分子力為零，乙分子的加速度為零，C錯(cuò)誤；由圖像可知，從b到c過程中兩分子間的分子力逐漸減小，D錯(cuò)誤。
11.(2024·山東聊城一中期中)地球表面覆蓋著一層大氣，我們就生活在大氣“海洋”的底部，感受著來自大氣的壓強(qiáng)。已知大氣壓強(qiáng)是由于大氣的重力而產(chǎn)生的，我校物理興趣小組的同學(xué)，通過查找資料知道：大氣層厚度為h，比地球半徑小得多。已知地球半徑R，地球表面重力加速度g，地球表面附近的大氣壓為p0，空氣的平均摩爾質(zhì)量為M，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，試求：
(1)地球表面覆蓋的大氣層的總質(zhì)量m；
(2)地球表面大氣層的分子數(shù)n。
解析　(1)地球的表面積為S＝4πR2
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.很多轎車為了改善夜間行駛時(shí)的照明問題，在車燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙氣燈，因?yàn)殡瘹鉄魺艄獾牧炼仁瞧胀魺艄饬炼鹊?倍，但是耗電量?jī)H是普通燈的一半，使用壽命則是普通燈的5倍，很多車主會(huì)選擇含有氙氣燈的汽車。若將氙氣充入容積為V＝1.6 L的車燈，氙氣密度ρ＝6.0 kg/m3，氙氣摩爾質(zhì)量M＝0.131 kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA＝6×1023 mol－1。試估算：(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
(1)該車燈中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N；
(2)該車燈中氙氣分子間的平均距離。
答案　(1)4×1022個(gè)　(2)3×10－9 m

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